UCC21755-Q1 是一款電流隔離式單通道柵極驅(qū)動器，專為高達 2121V 直流工作電壓的 SiC MOSFET 和 IGBT 而設(shè)計，具有先進的保護功能、一流的動態(tài)性能和穩(wěn)健性。UCC21755-Q1 具有高達 ±10A 的峰值拉電流和吸收電流。

輸入側(cè)采用 SiO2 電容隔離技術(shù)與輸出側(cè)隔離，支持高達 1.5kVRMS 的工作電壓、12.8kVPK 浪涌抗擾度和超過 40 年的隔離柵壽命，并提供低器件間偏移和 >150V/ns 共模噪聲抗擾度 （CMTI）。
*附件：ucc21755-q1.pdf

UCC21755-Q1 包括最先進的保護功能，例如快速過流和短路檢測、故障報告、有源米勒鉗位以及輸入和輸出側(cè)電源 UVLO，以優(yōu)化 SiC 和 IGBT 開關(guān)行為和穩(wěn)健性。隔離式模數(shù)轉(zhuǎn) PWM 傳感器可用于更輕松地進行溫度或電壓傳感，進一步提高驅(qū)動器的多功能性，并簡化系統(tǒng)設(shè)計工作量、尺寸和成本。

特性

• 5.7kVRMS 單通道隔離柵極驅(qū)動器
• 符合 AEC-Q100 標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果如下：
  • 器件溫度等級 1：-40°C 至 +125°C 環(huán)境工作溫度范圍
• 功能安全 質(zhì)量管理
  • 提供有助于功能安全系統(tǒng)設(shè)計的文檔
• 高達 2121Vpk 的 SiC MOSFET 和 IGBT
• 33V 最大輸出驅(qū)動電壓 （VDD-VEE）
• ±10A 驅(qū)動強度和分離輸出
• 最小 CMTI 為 150V/ns
• 200ns 響應(yīng)時間快速 DESAT 保護，5V 閾值
• 4A 內(nèi)部有源米勒箝位
• 發(fā)生故障時 400mA 軟關(guān)斷
• 帶 PWM 輸出的隔離模擬傳感器，用于
  • 使用 NTC、PTC 或熱敏二極管進行溫度傳感
  • 高壓直流母線或相電壓
• 過流警報 FLT 并從 RST/EN 復(fù)位
• RST/EN 上的快速啟用/禁用響應(yīng)
• 抑制輸入引腳上的 <40ns 噪聲瞬態(tài)和脈沖
• 12V VDD UVLO，RDY 上電源正常
• 輸入/輸出具有高達 5V 的過沖或下沖瞬態(tài)電壓抗擾度
• 130ns（最大）傳播延遲和 30ns（最大）脈沖/部件偏移
• SOIC-16 DW 封裝，爬電距離和間隙距離> 8mm
• 工作結(jié)溫 –40°C 至 150°C

參數(shù)

方框圖

一、產(chǎn)品概述

UCC5-Q 是一款具有高級保護功能的隔離型單通道柵極驅(qū)動器，專為 SiC MOSFETs 和 IGBTs 設(shè)計，支持高達 1V DC 的工作電壓。該驅(qū)動器具備出色的動態(tài)性能和魯棒性，適用于 HEV/EV 牽引逆變器、電機驅(qū)動、車載和非車載電池充電器、太陽能逆變器等應(yīng)用。

二、主要特性

• ?隔離型設(shè)計?：輸入側(cè)與輸出側(cè)通過 SiO2 隔離，增強系統(tǒng)設(shè)計的靈活性和可靠性。
• ?高電流驅(qū)動能力?：提供高達 ±0A 的峰值源和沉電流。
• ?寬電壓范圍?：輸入電壓 VCC 可從 V 至 .V，輸出電壓 VDD 可從 3V 至 V。
• ?高級保護功能?：包括去飽和（DESAT）保護、軟關(guān)斷、欠壓鎖定（UVLO）、短路夾持等。
• ?增強型隔離?：支持高達 1.5kV RMS 的工作電壓和 .kV PK 的浪涌免疫能力。
• ?隔離型模擬至 PWM 信號功能?：允許隔離的溫度感應(yīng)、直流母線電壓感應(yīng)等。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

• HEV/EV 牽引逆變器
• 電機驅(qū)動
• 車載和非車載電池充電器
• 太陽能逆變器
• 工業(yè)電源供應(yīng)

四、功能描述

1. 電源供應(yīng)

• ?輸入電源 VCC?：支持 3V 至 5.5V 的寬電壓范圍，具有 UVLO 保護功能。
• ?輸出電源 VDD 和 VEE?：支持 V 至 3V 的寬電壓范圍，提供穩(wěn)定的柵極驅(qū)動電壓。

2. 驅(qū)動能力

• ?高電流驅(qū)動?：具備 ±0A 的峰值源和沉電流，可直接驅(qū)動 SiC MOSFET 和 IGBT 模塊。
• ?低電阻輸出?：采用混合上拉結(jié)構(gòu)，提供低電阻路徑，減少開關(guān)損失。

3. 保護功能

• ?DESAT 保護?：快速檢測過電流和短路故障，實施軟關(guān)斷，防止器件損壞。
• ?UVLO 保護?：在輸入或輸出電源欠壓時，自動將輸出拉低，保護系統(tǒng)免受損害。
• ?短路夾持?：在短路條件下，將輸出電壓夾持在略高于 VDD 的水平，防止柵極過壓擊穿。

4. 隔離型模擬至 PWM 信號功能

• ?AIN 至 APWM?：允許隔離的溫度感應(yīng)、直流母線電壓感應(yīng)等，輸出 PWM 信號可直接連接至 DSP/MCU 或通過低通濾波器作為模擬信號使用。

五、典型應(yīng)用

文檔提供了 UCC-Q1 在半橋電路中的典型應(yīng)用，包括設(shè)計要求和詳細設(shè)計步驟，如輸入濾波器設(shè)計、PWM 互鎖、FLT/RDY/RST/EN 引腳電路、過電流和短路保護、隔離型模擬信號感應(yīng)等。

六、電源推薦

• ?旁路電容?：建議在 VCC、VDD 和 VEE 引腳附近放置適當(dāng)?shù)呐月冯娙?，以穩(wěn)定電源供應(yīng)并減小噪聲。
• ?去耦合電容?：在電源引腳附近放置去耦合電容，以濾除高頻噪聲。

七、布局指南

• ?最小化寄生電感?：驅(qū)動器應(yīng)盡可能靠近被驅(qū)動的功率器件，以減小寄生電感。
• ?電源去耦合?：確保電源去耦合電容盡可能靠近驅(qū)動器引腳。
• ?接地處理?：使用星型接地方式，將驅(qū)動器的 GND 與其他電路節(jié)點（如功率 MOSFET 的源極和 PWM 控制器的地）單點連接。
• ?熱管理?：考慮 PCB 布局以優(yōu)化熱傳導(dǎo)，確保驅(qū)動器在允許的工作溫度范圍內(nèi)運行。